[发明专利]一种气体传感器加热盘及加工方法

说明书

本发明公开了一种气体传感器加热盘的加工方法，包括在硅晶圆上设置绝缘层；在绝缘层上设置加热电极和检测电极，两者相互独立；硅晶圆刻蚀出检测腔。该方法将加热电极和检测电极都设置在相同绝缘层上，加热电极和检测电极之间相互间隔独立，相互不接触。因此在加热电极和检测电极之间不需要单独设置额外的绝缘层将其分隔开，因此减少了加工步骤，并且降低了绝缘材料的使用量。本发明还公开了一种气体传感器加热盘，包括硅晶圆，其上设置检测腔；绝缘层及其上的加热电极和检测电极，检测电极与加热电极相互独立。该加热盘上加热电极和检测电极均由相同绝缘层承托，两者位于绝缘层上不同的位置，不需要在检测电极与加热电极之间设置绝缘层。

技术领域

本发明涉及传感器加工技术领域，更进一步涉及一种气体传感器加热盘及加工方法。

背景技术

微型气体传感器加工成本低，功耗低，并且体积小易于集成，近年来被广泛地应用于移动和消费级气体检测产品。基于SnO₂的WO₃等金属氧化物检测材料的微型气体传感器由于其对CO等有害气体的高灵敏度和选择性，是主流的气体检测方案之一。

传统的传感器加热盘在加工时，先在硅晶圆衬底上生长或淀积SiO₂或分次淀积SiO₂和Si₃N₄；接着在同一侧淀积或溅射加热电极材料层，并将加热电极材料层图形化，加工出相应的图案的加热电极；接着在加热电极上淀积绝缘材料，如SiO₂；然后在绝缘材料上淀积或溅射检测电极材料层，同样地将检测电极材料层图形化，加工出相应的图案的检测电极。采用干法或湿法等方式从背面刻蚀硅晶圆，使在硅晶圆上依次层积的SiO₂，Si₃N₄层、加热电极、绝缘材料层、检测电极等结构处于悬空，形成热盘。

如图1和图2所示，分别表示加热电极和检测电极的形状结构图；加热电极为一根导通的导线，检测电极为两根相互独立的导线，相互之间不连通。

传统的加工方式需要在硅晶圆上层积多次，需要控制每层薄膜的质量，加工难度较大，并且加工的时间相对长效率低下，不利于大规模生产。并且多层材料的层积还会增加材料的使用量，提高生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体传感器加热盘及加工方法，生产过程的步骤少，生产周期短。具体的方案如下：

一种气体传感器加热盘的加工方法，包括：

在硅晶圆上设置绝缘层；

在所述绝缘层上设置加热电极；在所述绝缘层上设置检测电极，所述检测电极与所述加热电极相互独立；

所述硅晶圆刻蚀出检测腔。

可选地，所述绝缘层上设置加热电极包括：

所述绝缘层上淀积或溅射整块完整的加热电极材料层，并将所述加热电极材料层图形化分隔出加热种子层与缓冲层，所述加热种子层与所述缓冲层相互独立不连接；所述加热种子层直接作为所述加热电极或者在所述加热种子层上淀积或溅射所述加热电极。

可选地，所述绝缘层上设置检测电极包括：

所述缓冲层分隔为相互独立的两部分，在所述缓冲层的两部分上分别独立淀积或溅射所述检测电极。

可选地，还包括：

在所述绝缘层、所述加热电极和所述检测电极上整体涂覆或淀积气敏层。

此外，本发明还提供一种气体传感器加热盘，包括：

硅晶圆，所述硅晶圆上设置检测腔；

设置于所述硅晶圆上的绝缘层；